4. 터빈 베어링 점검기준

The Maintenance Guideline of Turbine Bearing

(이 자료는 미국의 General Electric사와 그 License 기종 및 유사한 터빈의 정비에 적용한다.)　

점검항목	점검주기	판 정 기 준	사유	부적합에 대한 표준적 조치
저널 베어링 간극 (Oil Gap)	2년 또는 분해시 마다	타원 베어링 간극  설계치: 0.0013×D～0.0013×D+0.1  관리치: 0.002×D이내, 단 도면 지시치의 경우 하한 치의 1.5배가 관리치임  한국표준형 500, 1000MW: 0.001×D＋0.10 * D : 저널 직경	유막유지 진동방지	1. 밀착도 검사: Babbitt와 베어링 메탈의 U.T 결과 밀착도가 80% 이상 되지 않으면 Rebabbitting 2. 예비품과 교체 ☞ 회전기계 rpm별 베어링 간극 2000rpm까지: 1/1000×D 4500rpm까지: 1.3/1000×D 4500rpm이상: 2/1000×D
Tilting Pad 베어링 간극  설계치: D<381: 0.0013×D～0.0013 ×D+0.10 D≥381: 0.0015×D～0.0015 ×D+0.10  관리치: 0.002×D 이내 ☞ 단 비표준품은 타원베 어링과 동일하게 관리.	1. Pad 전량 예비품으로 교체 2. Upper Pad 뒷면부 Liner 밑에 계산 량 만큼의 Shim을 삽입하여 내경면 을 설계 치수로 가공 * Pad의 Babbitt 부분 정비는 현장에 서 불가능함
전후의 간극 차이 관리치 : 0.0002×L㎜이내 ( L㎜= 베어링 유효폭 )	1. 베어링 간극이 관리치 이하이면 내 경을 수정 가공 2. Journal Taper도가 관리치인 0.025 ㎜ 초과시 저널 기계 가공 ☞ 저널 기계 가공 후에는 High Speed Balancing이 필요함
경년 마모량  관리치: 최초 사용시 간극+0.08㎜ 이내	1. 베어링 간극이 관리치 이하이면 내 경을 수정 가공 2. 저널 조도 : 6.3S를 초과할 때는 Sand Paper로 사상가공 3. 저널의 마찰손상: 0.10㎜ 이상 깊이 의 상처 합계 폭이 베어링 유효폭의 4%를 초과 할 때에는 져널을 기계 가공
Metal 평행도 (Twist)	조립시	타원 베어링  관리치 1 : 같은 두께의 Gap Gauge 삽입 전후 차이는 5㎜이내  관리치 2 : Side 간격 (GL-GR+TR-TL)÷2가 ±0.3×D÷1000㎜이내	부분접촉 방지	하부 베어링 위치조정 : Oil Jack 등으로 베어링을 이동하여 수정.
Tilting Pad 베어링  관리치 : Seal Ring 삽입 간극의 전후 차이는 0.10㎜ 이내	진동방지
Metal 추력 베어링 간극	2년 또는 분해시 마다	설계치: 도면참조  관리치: 설계치의 125% 이내가 목표	노즐, 다 이아프램 과 동익 간격확보	Thrust Liner 교체로 두께 조정 ☞ Thrust 이동량은 상부부품을 완전 히 조립한 후에 측정하고 간격이 크 면 Plate 접촉면이 커지는 원인이 되므로 철저히 점검할 것
구성부품들의 총두께 측정 치와 Rotor 이동량 측정치 간의 차이는 0.05㎜이내	부품 변 형량 파 악 및 정 확한 간 극 확인	1. 추력 베어링과 Thrust Collar의 간 극치수 측정 및 평행도 측정. 2. Pad 뒷면 Contact 점검 및 두께 다시 측정
저널 베어링 접촉폭	4년 또는 분해시 마다	관리치: 전, 중앙, 후부의 평균치 가 0.3×D～0.5×D 이내 ☞ 접촉면의 기록은 베어링 중심선에 대하여 좌우 최 소 6개소를 측정.표	유막유지	1. 베어링 간극(Oil Gap): 경년마모량이 심해 접촉폭이 커지면 베어링을 교체 (단 저널면의 조도, Turning 운전시 간, 급유온도, Alignment의 변화, 윤 활유의 청정도 등을 조사하고 결과에 따라 판단할 필요가 있다). 2. 손질: Scraper나 #320, #400의 광택 연마지로 연마.
 베어링 메탈면의 검은색 접촉폭이 0.50×Dmm를 초 과할 경우	진동방지 손상방지	운전중 이상진동 발생시 베어링을 교체
추력 베어링 접촉폭	4년 또는 분해시 마다	설계치 : ① 접촉폭 설계치 의함 ② 각 Flat Land와 Taper Land의 접촉 면적비 = 1 : 9 또는 2 : 8 Taper도: 0.06 – 0.18 관리치 : ① 설계치 폭의 2배 이내 ② 각 Flat Land와 Taper Land의 면적비 = 1 : 3이내	온도상승 및 손상 방지. 특히 열 박음 Thrust Collar 채 용 기종 은 열박 음부 풀 림 및 Ro tor 절단 방지	1. Thrust Plate 뒷면의 접촉상태, 두 께, Taper Land부의 Taper도 점검 및 수정 2. 조정 Liner, Thrust Casing 변형 점 검 및 수정 3. Ball Seat 체결 Torque의 점검 및 조정 4. Thrust Pedestal의 축방향 Slide 상 태 점검 ☞ Thrust 구성품의 두께를 수정 가 공시에는 조정 Liner를 새로 교체하 고 두께를 기록후 가공할 것
Babbitt 박리 (UT)	P.T 불량시	 관리치: 박리 면적이 전체 면적의 20% 이하 1개소의 박리면적은 25×25 ㎜이하	부풀어오 름 손상방지	저널 베어링과 추력 베어링은 Rebab -bitting으로 정비하고 Tilting Pad 베 어링은 새로 교체
Babbitt Ball Seat Gap (Pinch)	분해시 조립시	 목표치 1. 추력 베어링 조임치는 0.03～간격+0.05㎜(단 Ball Seat부 축방향 이동량은 0.127 ㎜이하로 관리) 2. 저널 베어링(최종단 동익 26″이상의 저압터빈 베어 링)＝(0.000033～0.000055)× Ball Seat Dia±0.02. 단 하한치를 목표치로 한다. 3. 상기 이외는 베어링 단독 상 태로 +0.04～+0.08mm 4. 한국표준형 500MW 화력 터빈 #1～#6 베어링: 0～-0.05mm 발전기 #7-#8 베어링: -0.05～-0.075mm 추력 베어링: +0.05～+0.127mm 5. 한국표준형 1000MW 원자력 터빈 #1～#8 베어링: 0～-0.05mm 발전기 #9～#10 베어링: -0.025～-0.075mm 추력 베어링: +0.05～+0.127mm	이상진동 발생방지 부분접촉 방지	1. 간격조정 2. Ball Seat면 가공 최종단 동익 25″이상의 저압터빈 베어링은 Torque 보다도 Ball Seat 간극치를 최우선 관리. Ball Seat 간극은 운전중 HIP부는 증가(베어링 페데스탈측 고온)하고, LP부는 감소(베어링쪽이 고온)하는 경향이 있다. ☞ Ball Seat Torque 측정을 실시하지 못한 경우 최근의 간극치로 관리한다
Bearing Ball Seat 접 촉 상태	분해시 4년 마다	1. Loose Type으로 조립하 는 베어링(＋)  관리치 ☞ 하부 중심에서 45〫범위: 95%이상 ☞ 하부 잔여부분: 80%이상 ☞ 상부 중심에서 45〫범위: Contact이 없거나 가벼 운 접촉도 허용 ☞ Upper 좌・우 : 가벼운 접촉도 허용 2. Tight Type으로 조립하는 베어링(－)  관리치: 전체적으로 80% 이상 균일한 접촉	급 배 유 Leak 방지. 이상진동 발생방지 부분접촉 방지	1. 간극조정 2. Ball Seat면 수정가공
Bearing Ball Seat Torque	4년 마다	 설계치 ㅇ추력베어링:166～276㎏-m ㅇ져널 베어링: 최종단 동익 26″이상의 저압 로타 베어링: 0.32×베어링자중×Ball Seat Dia÷2㎏-m이하 (약 70～90 Kg-m) ㅇ상기이외의 Torque(kgm)	부분접촉 방지	Torque 조정: 수평 Flange부 Shim량 에 따라 조정, 조정이 불가능한 경우 Ball Seat 수정가공 (75MW 일체형 베어링 Torque는 추 력 베어링의 Torque치로 관리한다.) φ406 : 136～331 φ432 : 163～364 φ457 : 176～398 φ483 : 215～465 φ508 : 258～523 φ533 : 299～581 φ559 : 341～621 φ584 : 396～704 φ610 : 436～780 φ635 : 488～838 φ660 : 539～904 φ686 : 602～978 φ711 : 656～1061 φ737 : 713～1137 φ762 : 777～1219 φ914 : 1161～1717 φ1016 : 1443～2066 φ1118 : 1742～2427 φ1219 : 2041～2796 φ1321 : 2342～3185
베어링 Shim Pad 접촉폭	4년 마다	관리치 ☞ 하부 중심에서 45〫범위 (0°, 30°, 45°)의 Pad: 95%이상 접촉. ☞ 좌・우 90°측 Pad: Ball Seat의 접촉상태에 따라 80% 정도 가볍게 접촉 (Pad 뒷면에 Gap Gauge 가 삽입되지 않는가 확인- 0.03mm의 부분삽입은 허용)	급 배 유 Leak 방지. 이상진동 발생방지	결합: 상・하 베어링 Ring을 조립하여 Pad 접촉상태를 점검하고 불량시 수 정한다. 좌・우 Side Liner에서 0.30㎜ Shim을 빼내고 접촉상태를 확인하여 Liner와 페데스탈사이의 간격을 측정 하여 그 양만큼의 Shim을 삽입. ☞ 좌・우 Side Liner의 상태에 따라 Ball Seat 접합에 나쁜 영향을 주므로 특히 주의할 것
베어링 조정Ring 상부수평 면 간극	조립시	 관리치: 좌・우의 차이 0.50㎜ 이내	접촉중심 확보	하부 조정 Ring 조립시 좌・우 Level 을 동일하게 조정. 간극이 큰 쪽의 체결Bolt를 1차로 임시 체결하고 간극조정 완료후 최종 체결
Tilting Pad 뒷면 접촉	분해시	Double Tilting : 중앙부에 원형 혹은 타원형의 접촉. Single Tilting : 중앙부에 축 방향으로 늘어진 띠모양의 접촉.	진동방지	Pad 교체
Tilting Pad 이동량	교체시	관리치 : 축방향 Ⓐ 1.5±0.5㎜ 좌우(원주)방향 Ⓑ 3±1.0㎜ 상하 방향 Ⓒ 1.5㎜이상 Ⓓ 0.8㎜이상	진동방지	부적합 개소 수정
Pad Bearing Seal Ring	조립시	직경 간극  설계치 : 0.15～0.30㎜  관리치 : 0.45㎜이내 경방향 움직임 : 설계치 반경 : 1.5㎜ 관리치 반경 : 1.0㎜이상	급유량 유지	1. Ring 교체 2. 움직이는 량이 부족할 때에는 Ring 외경 및 두께 수정
Pad Bearing Oil Stop Fin	조립시	Fin 간격  설계치 상부 : 베어링 설계 간격의 최소치 하부 : 0.15㎜ 좌・우 : 상하 합계의 1/2  관리치 : 하부 : 0.15～0.25㎜ 상부 및 좌・우는 설계치 이상으로 하고 실제 상하 좌우 간극치 합계가 설계 최소 베어링 간극×2+0.8㎜ 이내	진동방지 베어링 급유량 유지	간격 조정 : Fin 선단을 Scraper나 줄 로 예각으로 사상가공 간격이 초과 될 경우에는 Fin 교체
Pad Bearing Oil Fin선단	조립시 마다	 관리치 : 선단이 0.50㎜이 하가 되도록 Sharp Edge 로 가공	Rubbing 방지	Scraper나 줄로 사상가공
Bearing Pad 지지볼트	분해시	 관리치 : Pad에 삽입되는 원주부(14.5φ)에 손상이 없 을 것	기능유지	Bolt 교체 (절단이 자주 발생하면 Bolt 의 재질 변경을 검토) 보령 #3～#6호기 경우 SCM440QT ⇒ B5F5 B31로 대체
Bearing Pad 지지볼트 삽입구멍	분해시	 관리치 : 17.5φ 구멍에 손 상이 없을 것	기능유지	1. Plate형 : Pad를 공장에 반송하여 Back Plate 교체 2. Pad 뒷면 구멍형 : 손상 방지 경화 Bushing을 추가 삽입하거나 구조를 개조
Thrust Housing 면의 어긋남	Pad 접촉 불량시	 관리치: 차이 0.03이내	부분 접촉 방지	1. 상・하 접촉부 Dowel Pin 새로 교체 2. Dowel Pin Hole 재가공, Reamer 수정
Thrust Plate의 경년변화	Pad 접촉 불량시	Pad 뒷면 접촉: 70%이상 평행도 편차 관리치: 0.025이내 두께 편차 관리치: 0.05㎜이내 ☞ Pad수량은 6～12개로 구성	부분 접촉 방지	1. Pad 뒷면 수정후 Taper Land 수정 가공. 변형의 상태에 따라 본 수정 가 공 전에 저온 응력제거 열처리 2. 예비품과 교체
Th r u s t Collar	분해시	두께 편차  관리치 : 0.013㎜이내	부분 접촉 방지	새로 제작
T h r u s t Collar와 Casing의 평행도	P a d Contact 불량시	 관리치: 0.05÷D0 mm이내 (D0: Thrust Collar 외경)	부분접촉 방지	1. Ball Seat 접촉부 접촉상태 및 Torque 점검 2. Thrust Casing의 평행도 수정 가공
JOP 용 Metal Pot	분해시	Pot 형상 A : 24～35mm B : 28～47mm 상세한 형상은 도면에 의함	Lift량 확보	도면지시 치수 형상의 모양지를 작 성하여 Scrapper 가공 비고 : JOP Oil 구멍내부에 가공에 의한 이물질이 들어가지 않도록 주의 ☞ Pot 내부 Metal에 박혀있는 이물 질은 전량 제거
JOP Lifting 량	Turning 개시시	 관리치 : 0.03㎜ 0.03㎜이하는 운전불가	유막 유지	0.05㎜ 이하일 경우 하부 베어링의 위치를 재조정하거나 JOP의 압력을 점검
JOP Oil의 Drain량	J O P 운전 개시시	 관리치 : 정격 토출 유량의 10%이하	Pump 기능유지	분해점검 : 제작자에 반송하여 점검
JOP 운전 회전수	운전시	 관리치 : Main Turbine의 정격회전수 의 ½ 이내	소손방지	Interlock 개량
Bearing 면압	하중 측정시	허용 면압(개략)  최소치 : 5㎏/㎠ 정도  최대치 : Cold시 26㎏/㎠, Hot시 21㎏/㎠ 상세한 것은 설계치에 따른다.	소손방지	Alignment 수정
Babbitt Metal 온도	운전중	경보 설정치: 107℃ (Babbitt는 131～150℃에서 경 화되고 경도가 HB 10～12로 저하한다.)	소손방지	베어링 점검 Thermocouple 삽입상태 및 위치 확 인점검
Babbitt 온도차 (추력 베어링)	운전중	 안전구역 10℃  개략치  주의구역 18℃ 주의구역에서 전부하로 2주일 이상의 운전은 불가	부분접촉 및 손상 방지	추력 베어링 점검 상세한 것은 제한 곡선에 따른다. (첨부도면 참조)
Bearing Tilt량	JOP Lift 부족	Tilt량(자유위치): 평행도 조정 상태가 유지되어 있을 것	부분접촉 방지	측정법: 저널을 0.25～0.35㎜ 들어 올린 후 저압부 베어링은 안쪽으 로 닿게 하고 고압부 베어링은 바 깥쪽으로 닿도록 경사지게 한 후 서서히 져널을 내려서 베어링 경 사량을 기록한다.
Bear ing Oil Deflector 부 가공 (Slinger Dam)	교체시	설계치: 우측 반원주 0.1～ 0.3㎜가공	손상방지 운전중 Rotor는 오른쪽으 로 밀림	접촉 확인: 30～ 50φ㎜ 정도의 Roller로 Babbitt면에 굴려 베어링 Oil Groove (Slinger Dam) 부분의 접촉상태를 확인하고 접촉 불량시 Scrapping한다.

Babbitt 박리. 가장자리 P.T	4년	저널 베어링		추력 베어링		주급유펌 프베어링	Babbitt U.T: 밀착도 검사 시 80% 이상 확보되면 그 대로 사용하고 80%미만 은 Rebabbitting (추력베 어링은 새로 교체)
		원주방향	축방향	원주방향	축방향
		원주의 1/3이하	베 어 링 길 이 의 1/4 이하	원주의 1/3이하	베 어 링 길 이 의 1/4 이하	베 어 링 원주 10% 미만의 박 리 합계가 50% 미만

Bearing Ring 체결Bolt Torque	조립시	볼트 크기	1-1/4	1-1/2	1-3/4	2	2-1/4	2-1/2	2-3/4	3
		저널 베어링	50~ 60	55~ 65	60~ 70	70~ 80	80~ 90	90~ 100	95~ 105	100~ 110
		추력 베어링	–	110	120	135	150	160	–	–
		BFP-T의 조정 Ring이 없는 베어링 Cover 수평 Bolt의 체결 Torque 단위: Kg/m
		볼트 크기	3/4	7/8	1	1-1/4	1-1/2	1-3/4
		체결 Torque	14~ 17.5	22~ 27.5	33~ 41.2	66~ 82.3	114~ 142	180~ 226
		한국표준형 500, 1000MW 기종은 Dial Gage를 설치 하여 ＋0.05mm까지 체결 (Torque 약 30Kg/m)				진동방지	☞ Torque 체결시 Rotor 침하량은 0.03㎜이하, 관리치를 초과시에는 베 어링 Ring 조정 Liner 접촉상태를 다 시 점검 할 것

추력 베어링 Pad Pivot 의 마모	분해시	Kingsbury Thrust Bearing 마모허용치(Kingsbury사 기준)				한쪽 접촉 방지	새로 교체 φA(마모된 Flat면의 직경)mm
		베어링 형식	φA치수 (mm)	베어링 형식	φA치수 (mm)
		J or JJ-5″	3.5	J or JJ-12″	9.5
		-6″	4.0	-13.5″	10.0
		-7″	5.0	-15″	12.0
		-8″	5.5	-17″	13.0
		-9″	6.5	-19″	14.0
		-10.5″	8.0	-21″	15.0